Fabrication of super electromagnetic coil support using HIP diffusion bonding

HIPを用いた超電磁石支持体の製作

高橋 正和*; 増尾 大慈*; 高野 克敏; 小泉 徳潔

Takahashi, Masakazu*; Masuo, Hiroshige*; Takano, Katsutoshi; Koizumi, Norikiyo

TFコイル構造物は高さ16.5m,幅9mの大型構造物であるが、数mmの高精度な製作公差で製作する必要がある。また、大型構造物の製作方法は、無垢材のオーステナイト・ステンレス鋼から機械加工による削り出しによって製作する方法が採用されているが、本方法は材料の歩留まりが悪く、長時間の機械加工時間を要することから非合理的である。このため、原子力機構では、高精度で合理的な製作方法を開発するため、熱間等方加圧(HIP)による拡散接合を用いた大型構造物の製作技術開発を進めている。技術開発の結果、材料歩留りを約50%、加工時間を約40%合理化できるとともに、高精度な寸法公差を達成し、HIPによる大型構造物の製作が有効であることを示した。

As part of the research and development of Tokamak-type nuclear fusion reactors, super electromagnetic coils are required to control the plasma reaction. The structure that supports the plasmas chamber is maintained at cryogenic temperatures in liquid helium and thus must be able to withstand the extremes of this type of environment. The most promising material for this support is, SUS316LNH and at present, the only fabrication method being employed is traditional machining from solid materials. This creates a large amount of waste material with extremely long fabrication time, due to the large size of the support at 13 m in height and 8 m in width. Therefore, it is thought that by combining machining with the HIP diffusion bonding process, both waste and fabrication time can be reduced. Although this method is still under development, it is believed that a reduction of about 50% in wasted material and an about 40% in machining time can be achieved.